リーマン面内の楕円柱まわり仮想的な流れのシミュレーション

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  • Simulation of virtual flow around an elliptical column in the Riemann surface
  • リーマンメン ナイ ノ ダエンチュウマワリ カソウテキ ナ ナガレ ノ シミュレーション

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抄録

本研究では、どうような状況も作り出せるという数値シミュレーションの利点を活かして、リーマン面内の流体の仮想的な流れのシミュレーションを行った。具体的には２枚のリーマン面と３枚のリーマン面内に楕円柱が置かれて、それに一様流があたっている状態を想定して流れのシミュレーションを行った。基礎方程式として非圧縮性のナビエ・ストークス方程式を用い、標準的なMAC法を用いて方程式を数値的に解いた。レイノルズ数は、カルマン渦が発生する200として、現実におきる流れと比較した。リーマン面が２枚の場合、２枚の面で一様流の流れをわずかに変化させたところ、それに応じてカルマン渦の位相がわずかにずれた。３枚の場合ではリーマン面によって双子渦と位相がほぼ180°ずれたカルマン渦の流れが現れた。

In this study, the virtual flow of fluid in the Riemann surface is simulated by taking advantage of the numerical simulation that can create any situation. Specifically, it is assumed that one elliptical column is placed in two Riemann surfaces and three Riemann surfaces, and a uniform flow is applied to them. The incompressible Navier-Stokes equation is used as the basic equation, and the equation is solved numerically using the standard MAC method. The Reynolds number is set to 200, where Karman vortices are generated and the result is compared with the actual flow. When there are two Riemann surfaces, when the flow of uniform flow is slightly changed on the two surfaces, the phase of the Karman vortex is slightly shifted accordingly. In the case of three Riemann surfaces, the twin vortex flow and two kind of Karman vortex flow that is approximately 180 ° out of phase appeared on each surface.

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